DE1244031B

DE1244031B - Free-flowing explosives mixture consisting essentially of ammonium nitrate

Info

Publication number: DE1244031B
Application number: DEP32240A
Authority: DE
Inventors: Karl Porr
Original assignee: KARL PORR
Current assignee: KARL PORR
Priority date: 1963-07-15
Filing date: 1963-07-15
Publication date: 1967-07-06

Description

Rieselfähiges, im wesentlichen aus Ammoniumnitrat bestehendes Sprengstoffgemisch Die Erfindung bezieht sich auf ein rieselfähiges, im wesentlichen aus Ammoniumnitrat bestehendes Sprengstoffgemisch, das als weitere Komponente Trinitrotoluol, feinteiliges Aluminium und einen festen kohlenstoffartigen Brennstoff enthält, vorzugsweise zur Verwendung in Ladegeräten.Free-flowing, substantially consisting of ammonium nitrate explosives mixture The invention relates to a free-flowing, substantially consisting of ammonium nitrate explosives mixture containing as a further component trinitrotoluene, finely divided aluminum and a solid carbonaceous fuel, preferably for use in chargers.

Die Sicherheit eines Sprengstoffes beim Laden mittels eines Preßluftladegerätes erfordert eine besonders hohe Schlagunempfindlichkeit.The safety of an explosive when charging with a compressed air charger requires a particularly high level of impact resistance.

Sprengstoffgemische auf der Basis von Ammoniumnitrat, die als weitere Komponenten Trinitrotoluol, Aluminium und festem oder flüssige Brennstoffe enthalten, sind bekannt. Derartige Sprengstoffgemische sind z. B. in den deutschen Patentschriften 513 654, 1111079 und 1123 607, in der- deutschen Auslegeschrift 1102 622 und in der schweizerischen Patentschrift 362 957 beschrieben.Mixtures of explosives based on ammonium nitrate, which contain trinitrotoluene, aluminum and solid or liquid fuels as additional components, are known. Such explosive mixtures are z. B. in the German patents 513 654, 1111079 and 1123 607, in the German Auslegeschrift 1 102 622 and in the Swiss patent 362 957 described.

Diesel bekannten Sprengstoffgemische weisen je- doch insbesondere bei, Verwendung iin Loben, unpatronierten' Zustand in geeigneten Ladegeriäten die Nachteile auf, daß, sie hinsichtlich ihrer Schlag'-unempfindlichkeit - und Reibutigsunempfindlichkeit, Rieselfähigkeit, Größe--dex.Energieerzeugung,und Zündbarkeit, beispielsweise bei Verwendung #ion Sprengkapseln Nr. 8, sehr mangelhaft sind.Diesel have known explosive mixtures JE but especially in the case, use iin lobes, 'state in cartridge in suitable Ladegeriäten the disadvantages that they respect to their stroke' insensitivity - and Reibutigsunempfindlichkeit, free-flowing, size - dex.Energieerzeugung, and ignitability, e.g. When using #ion detonators No. 8, they are very defective.

Ferner ist in der deutschen Patentschrift 968 480 ein sensibilisierter Ammonnitratsprengstoff beschrieben, der hauptsächlich aus Aminoniak besteht, das mit 0,02 bis 1 Teil Hydrazinmononitrat je 1 Teil Ammonnitrat sensibilisiert ist. Bei diesem bekannten Sprengstoff werden durch die Einverleibung von Hydrazinmononitrat die Empfindlichkeit und Detonationsgeschwindigkeit verbessert.Furthermore, a sensitized ammonium nitrate explosive is described in German patent specification 968 480, which consists mainly of ammonia which is sensitized with 0.02 to 1 part of hydrazine mononitrate per 1 part of ammonium nitrate. In this known explosive, the incorporation of hydrazine mononitrate improves the sensitivity and detonation rate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von neuartigen, rieselfähigen, brisanten, energiereichen Sprengstoffen mit erhöhter Schlagunempfindlichkeit, vorzugsweise zur Verwendung in Ladegeräten. Insbesondere sollen gemäß der Erfindung Sprengstoffe geschaffen werden, die auch im unpatronierten Zustand in geeigneten Sprengstoffladegeräten zur Anwendung gelangen können.The object of the present invention is to create novel, free-flowing, explosive, high-energy explosives with increased impact insensitivity, preferably for use in chargers. In particular, according to the invention Explosives are created that are also suitable in the unpatronized state Explosive chargers can be used.

Gemäß der Erfindung wird ein rieselfähiges, im wesentlichen aus Ammoniumnitrat bestehendes Sprengstoffgemisch der vorstehend angegebenen Art geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen mit einem an sich bekannten Netzmittel versetzten flüssigen Brennstoff und als festen Brennstoff Ruß mit einer Teilchengröße von etwa 0,002 mm enthält.According to the invention, a free-flowing explosive mixture of the type indicated above, consisting essentially of ammonium nitrate, is created, which is characterized in that it contains a liquid fuel mixed with a known wetting agent and, as solid fuel, carbon black with a particle size of about 0.002 mm .

Das Mengenverhältnis von Ruß und flüssigem Brennstoff in dem Sprenggemisch gemäß der Erfmdung liegt insbesondere im Bereich von 0,2: 1 bis 1: 1. 0 Als flüssiger Brennstoff wird in dem Brennstoff-. gemisch gemäß der Erfindung zweckmäßig Diesel-oder Heizöl verwendet, das mit einer geringen Menge eines Netzmittels versetzt ist. Als Netzmittel sind' hierfür solche geeignet, die die Oberflächenspannung von H8iz- oder Dieselöl beseitigen, wie hydrierte' ,Fettamine, Alkylbenzolsulfonate mit 12 'bis 14 Koh-' lenstoffatomen. Bei Verwendung von hydrierten Fettaminen sind bereits Mengen von unterhalb etwa 0,001% ausreichend.The ratio of carbon black and liquid fuel in the explosive mixture according to the Erfmdung especially in the range from 0.2: 1 to 1: 1 is 0 as the liquid fuel in the fuel. Mixture according to the invention expediently used diesel or heating oil to which a small amount of a wetting agent has been added. Suitable wetting agents for this purpose are those which eliminate the surface tension of H8iz or diesel oil, such as hydrogenated, fatty amines, alkylbenzenesulfonates with 12 to 14 carbon atoms. When using hydrogenated fatty amines, amounts of less than about 0.001% are sufficient.

Die Sprengstoffe gemäß der Erfindung werden durch Mischen der gewählten Rohstoffe von Ammoniumnitrat, Trinitrotoluol, Aluminium, insbesondere in Form von Aluminiumpyroschliff, Ruß und Diesel-oder Heizöl, das mit einer geringen Menge eines an sich bekannten Netzmittels versetzt ist, hergestellt. Dabei ist es wesentlich, daß ein Rußmaterial mit geeigneter Teilchengröße von etwa 0,002 rnm zur Anwendung gelangt und daß der flüssige Kohlenstoffträger (Heizöl oder Dieselöl) mit einer geringen Menge eines geeigneten Netzmittels vermischt wird. Bei dem Mischvorgang verbindet sich das durch das zugegebene Netzmittel entspannte Diesel- oder Heiz-öl mit dem Ruß und Aluminiumpyroschliff unter Bildung eines farbanstrichähnlichen Films, der sich als Schutzschicht eng um die Ammoniumnitrat- und Trinitrotoluolkömer legt und sich mit ihnen fest verbindet. Durch die zweckmäßige Kombination der einzelnen Rohstoffe in Verbindung mit der jeweiligen Menge an Netzmittel kann die jeweils gewünschte Brisanz und Energie der herzustellenden Sprengstoffe bei außerordentlich hoher Schlagsicherheit und guter Zündfähigkeit erzielt werden.The explosives according to the invention are produced by mixing the selected raw materials of ammonium nitrate, trinitrotoluene, aluminum, in particular in the form of aluminum pyrogrind, carbon black and diesel or heating oil to which a small amount of a known wetting agent is added. It is essential that a carbon black material with a suitable particle size of about 0.002 µm is used and that the liquid carbon carrier (heating oil or diesel oil) is mixed with a small amount of a suitable wetting agent. During the mixing process, the diesel or heating oil , which has been relaxed by the added wetting agent, combines with the soot and pyrogrinded aluminum to form a paint-like film, which forms a protective layer around the ammonium nitrate and trinitrotoluene grains and bonds firmly to them. Through the appropriate combination of the individual raw materials in connection with the respective amount of wetting agent , the respective desired explosiveness and energy of the explosives to be produced can be achieved with an extraordinarily high impact safety and good ignitability.

Wie aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich ist, können gemäß der Erfindung Sprengstoffe hergestellt werden, die z. B. zuverlässig und sicher mit der -Sprengkap-sel--Nr. 8 gezündet werden können, dabei aber eine Schlaganempfindlichkeit in der Größenordnung von 3,5 kg (Fallhammer) aufweisen.As can be seen from the following examples, explosives can be produced according to the invention, the z. B. reliably and safely with the detonator cap no. 8 can be ignited, but have a stroke sensitivity in the order of 3.5 kg (drop hammer).

Beispiel 1 Es wurde ein Sprengstoffgemisch aus 1211/o Trinitrotoluol, 1,3,% Heizöl, 0,45 11/o Ruß mit einer Korngröße von etwa 0,002rnm, 2,00/DA1uminium und 84,25%Ammoniumnitrat mit einer Korngröße von 0,05 bis 0,5 mm hergestellt. Das Sprengstoffgernisch wurde hinsichtlich seiner Eigenschaften untersucht, wobei die folgenden Ergebnisse gefunden wurden: Explosionswärme, ........... 1050 kcal/kg Explosionstemperatur ........ 2945' C Bleiblock (nach Trauzl) ...... 380 ml Detonationsgeschwindigkeit .. 890 1/ke, Gasvolumen .............. « . 4130 M/Sek. Sauerstoffbilanz, ............. positiv, 0,8 Ofo Schlagenergie ...... .... ..... 3,5 kgra (10kgFallh.gminer 35 cm Fallhöhe) Beispiel 2 Es wurde ein Sprengstoffgemisch aus 8,0%Trinitrotoluol, 2,3 ü/o Heizöl, 0,9 % Ruß mit einer Korngröße von etwa 0,002mm, 1,0i)/oAlwniniumpyroschliff und 87,8%Ammoniumnitrat mit einer Teilchengröße von 0,05 bis 0,5mm hergestellt. Das Sprengstoffgemisch wurde in ähnlicher Weise, wie im Beispiel 1 angegeben, untersucht, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden: Explosionswürrne ........... 987 kcal/kg Bleiblock ................... 356 ml Explosionstemperatur ........ 2790' C Detonationsgeschwindigkeit . . 3860 m/Sek. Gasvolumen ................ 910 1/kg Sauerstoffbilanz . . ........... positiv, 0,3 11/9 Schlagenergie ............... 3,5 kgm (10 kg Fallhammer/ 35 cm Fallhöhe) Für Vergleichszwecke wurde ein bekannter Sprengstoff der Zusammensetzung von 80,0 Teilen Ammoniumnitrat, 12,0 Teilen Trinitrotoluol, 6,0 Teilen Nitroglycerin und 2,0 Teilen Holzmehl geprüft. Dieser bekannte Sprengstoff explodierte bereits bei einer Schlagenergie von 1 mkg. Ferner wurden Vergleichsversuche unter Verwendung eines bekannten Sprengstoffes der Zusammensetzung 88,50/a Ammoniumnitrat, 7,5 G/o Trinitrotoluol, 0,5 D/o Kreide, 0,5 0/9 Aluminiumstaub -und 3,0 % Kohle ausgeführt. Die überprüfung der zur Detonation erforderlichen Schlagenergie zeigte, daß auch dieser bekannte Sprengstoff den erfindungsgemäßen Sprengstoffen wesentlich unterlegen war. Die Schlagenergie für diesen Sprengstoff betrug 1 kgm.EXAMPLE 1 An explosive mixture of 1211 / o trinitrotoluene, 1.3% heating oil, 0.45 11 / o carbon black with a grain size of about 0.002 µm, 2.00 / DA1 aluminum and 84.25% ammonium nitrate with a grain size of 0 was produced .05 to 0.5 mm . The properties of the explosives mixture were examined and the following results were found: heat of explosion, ........... 1050 kcal / kg explosion temperature ........ 2945 ° C lead block (according to Trauzl) . ..... 380 ml detonation speed .. 890 1 / ke, gas volume .............. «. 4130 m / sec. Oxygen balance, ............. positive, 0.8 Ofo impact energy ...... .... ..... 3.5 kgra (10kg fall height, 35 cm fall height) Example 2 An explosives mixture of 8.0% trinitrotoluene, 2.3 % fuel oil, 0.9 % carbon black with a grain size of about 0.002 mm, 1.0% aluminum pyro-mill and 87.8% ammonium nitrate with a particle size of 0 was used produced 05 to 0.5 mm. The explosives mixture was investigated in a similar manner to that given in Example 1 , the following results being obtained: Explosive worms ........... 987 kcal / kg lead block ........... ........ 356 ml Explosion temperature ........ 2790 'C Detonation speed . . 3860 m / sec. Gas volume ................ 910 1 / kg oxygen balance . . ........... positive, 0.3 11/9 impact energy ............... 3.5 kgm (10 kg drop hammer / 35 cm drop height) For comparison purposes a known explosive with the composition of 80.0 parts of ammonium nitrate, 12.0 parts of trinitrotoluene, 6.0 parts of nitroglycerin and 2.0 parts of wood flour was tested. This known explosive exploded with an impact energy of 1 mkg. In addition, comparative tests were carried out using a known explosive with the composition 88.50 / a ammonium nitrate, 7.5 g / o trinitrotoluene, 0.5 D / o chalk, 0.5 % aluminum dust and 3.0% coal. The examination of the impact energy required for detonation showed that this known explosive was also substantially inferior to the explosives according to the invention. The impact energy for this explosive was 1 kgm.

Claims

Claims: 1. A free-flowing, substantially consisting of ammonium nitrate explosive mixture which contains as further components trinitrotoluene, feinteili-it contains aluminum and a solid carbonaceous fuel, preferably for use in chargers -zeichnet d a d u rch g e k hen that there is a Contains liquid fuel mixed with a wetting agent known per se and, as solid fuel, carbon black with a particle size of about 0.002 mm.

2. explosives mixture according to claim 1, characterized in that soot and liquid fuel in a quantitative ratio of 0.2: 1 to 1: 1 - are present. Considered publications: German Patent Nos. 513 654, 968 480, 1111079, 1123 607; German Auslegesehriften No. 1 102 622, 1077 589; Swiss patent specification No. 362 957.